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Publication number: BE535901A
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Description


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   La présente invention a trait à un nouveau procédé pour la pré- paration de   6,10-diméthyl-undécanone-(2)   (hexahydropseudoionone) que l'on obtenait, jusqu'à ce jour, principalement en condensant de l'essence de lemongrass (citral) avec de l'acétone et en hydrogénant ensuite. 



   Le nouveau procédé est caractérisé par le fait que l'on addition- ne de l'acétylène au 6-méthyl-heptén-(5)-one-(2) ou au 6-méthyl-heptanone- (2)-désignés ci-après par méthylhepténone et, respectivement, méthylhepta- none-, que l'on soumet la triple liaison de l'acétylènecarbinol obtenu à une hydrogénation catalytique partielle, que l'on traite le vinyloarbinol formé avec un acide halogénohydrique aqueux, que le composé halogène est condensé avec le sel sodique d'acétoacétate d'alcoyle, que l'ester acéto- acétique substitué obtenu est soumis à une fission cétonique et que l'on hydrogène complètement les doubles liaisons de la cétone insaturée formée. 



   Le schéma de réaction et la désignation usuelle des produits in- termédiaires sont indiqués dans la table ci-après 
 EMI1.1 
 
<tb> méthylhepténone <SEP> ou <SEP> méthylheptanone
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> ler <SEP> échelon <SEP> # <SEP> addition <SEP> d'acétylène
<tb> 
<tb> 
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<tb> 
<tb> 
<tb> acétylènecarbinol
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<tb> 
<tb> 
<tb> 2ème <SEP> échelon <SEP> hydrogénation <SEP> partielle
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<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> vinylcarbinol
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<tb> 
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<tb> 3ème <SEP> échelon <SEP> # <SEP> halogénation
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<tb> 
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<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> composé <SEP> halogéné
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<tb> 
<tb> 
<tb> 4ème <SEP> échelon <SEP> condensation <SEP> avec <SEP> l'acéto-
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> acétate <SEP> d'alcoyle
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> ester <SEP> acétoacétique <SEP> substitué
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 5ème <SEP> échelon 

  <SEP> # <SEP> fission <SEP> cétonique
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> cétone <SEP> insaturée
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 6ème <SEP> échelon <SEP> hydrogénation
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> hexahydropseudoionone,
<tb> 
 
L'addition d'acétylène se fait avantageusement dans de l'ammoniac   liquide au moyen de sodium ou d'amide de sodium ; obtient ainsi un rende-   ment presque quantitatif d'acétylènecarbinol. L'hydrogénation partielle de la triple liaison s'effectue de préférence par hydrogénation catalyti- que en présence d'un catalyseur sélectif de palladium ou de nickel. Ainsi, on obtient en rendement presque quantitatif en hydrogénant sélectivement au moyen d'un catalyseur de carbonate de calcium palladié désactivé avec du plomb.

   La transformation du vinylcarbinol en le composé halogéné avec transposition allylique s'effectue par exemple avec un rendement excellent en traitant avec un acide halogénohydrique aqueux concentré à une tempé- rature entre-5 C et env. 40 C. On utilise de préférence l'acide chlorhy- drique à 37% ou l'acide bromhydrique à 48% et on travaille avantageusement à une température de 15-30 C. La condensation du composé halogéné avec 

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 l'acétoacétate d'alcoyle se fait de préférence au moyen d'alcoolate de so- dium en présence d'un solvant. L'ester acétoacétique substitué formé n'a pas besoin   d'être   purifié. La fission cétonique consécutive peut être ef- fectuée par saponification de l'ester acétoacétique substitué et   décarbo-   xylation consécutive de l'acide acétoacétique formé.

   On saponifie par exem- ple au moyen d'hydroxyde d'alcali aqueux. La décarboxylation se fait avec avantage en hydrolysant le sel d'alcali formé, sans l'isoler, au moyen d'un acide et en chauffant la solution aqueuse obtenue. La cétone insaturée ob- tenue de cette manière avec un rendement excellent est alors soumise à une hydrogénation catalytique afin de saturer complètement les doubles liai- sons ; cette saturation nécessite 2 mois d'hydrogène lorsqu'on est parti de la méthylhepténone, tandis que 1 mol de cet élément suffit lorsqu'on est parti de la   méthylheptanone.   L'hydrogénation s'effectue avantageusement en présence d'un catalyseur de palladium; il n'est pas nécessaire d'utiliser des solvants ni de chauffer la solution à hydrogéner. 



   L'hexahydropseudoionone ainsi formé est très pur. Les produits de départ utilisés peuvent être obtenus facilement et à des prix avantageux, et les divers échelons du procédé donnent un rendement presque quantitatif. 



  Le nouveau procédé permet donc d'obtenir, d'une façon économique, un hexa- hydropseudoionone entièrement synthétique plus pur que celui obtenu à par- tir de l'essence de lemongrass ou d'autres produits naturels. 



   L'hexahydropseudoionone est un important produit intermédiaire pour la préparation synthétique connue de l'isophytol et des vitamines E et K1. 



  Exemple 1. a)   Déhydrolinalool.   



   On dissout 57,5 go (2,5 mois) de sodium dans 800 cc. d'ammoniac liquide placés dans un ballon muni d'un agitateur, d'un entonnoir à robinet, d'un tuyau pour introduction de gaz et d'un condenseur à reflux de neige carbonique, puis on y introduit de l'acétylène. La formation d'acétylure de sodium est terminée aussitôt que la couleur bleue a disparu. 



   302,2 g. (2,4 mois) de 6-méthyl-heptén-(5)-one-(2) dans 300 cc. de toluène sont introduits goutte à goutte, pendant 2 heures, dans le mé- lange obtenu, en même temps qu'un léger courant d'acétylène. Une fois l'addition de la cétone terminée, on continue à introduire de l'acétylène pendant encore une heure. Après un repos de 18 heures, on laisse s'évapo- rer l'ammoniac dans un courant   d'azote.   Le mélange de réaction est alors introduit avec précaution dans un mélange de 200 g. d'acide sulfurique et 800 g. de glace, la température étant maintenue entre 10 et 20 C par re- froidissement depuis 1 'extérieur La couche organique est séparée puis la- vée, d'abord avec une solution saturée de bicarbonate de sodium, ensuite avec de l'eau jusqu'à réaction neutre.

   Après l'éloignement du solvant dans le vide, on distille le résidu; on obtient ainsi 346,5 g. (95%) de 3,7-di- 
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 méthyl-octén-(6)-yne-(1)-0l-(3) bouillant à 88-9000/14 mm., n25 = 1,4608. b) Linalool. 



   Une solution de 465 g. (3,0 mois de 3,7-diméthyl-octén-(6)-yne- (1)-ol-(3) dans 900   cc.   d'éther de pétrole (point d'ébullition 60 C) est hydrogénée sous pression atmosphérique, à 10 C, en présence de 23 g. d'un catalyseur au carbonate de calcium palladié à 5%, désactivé au moyen de 
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 plomb /Lindlar, Helvetica Chimica Actâ:.l2., 446 (1952)j . L'hydrogénation s'arrête au bout de 4 heures, après l'absorption de 3 mois d'hydrogène. 



  On élimine le catalyseur par filtration et, après éloignement du solvant dans 

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 le vide, on distille le produit sous pression réduite. 439 g. (95%) de 
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 3,7-diméthyl-octadién-(1,:,)-0l-(3) passent à 82  C/10 mm. n2D5 - 1,4590 c) ,Chlorure de géranyle. 



  154 g. de 3,7-diméthyl-octadién-(1,6)-0l-(3) et 840 cc. d'acide chlorhydrique aqueux concentré (37%) sont remués à 0 C pendant 1 heure. 



  La couche huileuse est séparée et lavée trois fois avec chaque fois 200 ce. d'eau, puis séchée sur du chlorure de calcium. On obtient ainsi 171 g. de 
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 3,7-diméthyl-1-chloro-octadzène-(2,6); n 25 = le475. Ce chlorure peut être utilisé sans purification pour l'échelon suivant. d) 6,1 0-Diméthyl-3-carbéthoxy-undécadién-(5.9)-one-(2) . 



   On place 260 g. d'acétoacétate d'éthyle et 800 oc. de benzène dans un ballon muni d'un thermomètre et d'un agitateur. 73 g. de méthylate de sodium sont ajoutés en 30 minutes à la solution benzénique; on laisse la température de la solution monter à   50 Ca   Les 171 g, de 3,7-diméthyl-1- chloro-octadiène-(2,6)susdits sont ajoutés à la solution dans l'espace de 1 heure, à une température de 50-60 C. On continue ensuite de remuer pen- dant 4 heures. Le mélange est lavé avec de l'eau et le solvant éliminé dans le vide.

   Le sirop brut restant dans le ballon consiste en 6,10-dimé- thyl-3-carbéthoxy-undécadién-5,9)-one-(2); on l'emploie tel quel pour le prochain échelon. 
 EMI3.3 
 e) Gêran.ylacétone: 
Le   6,10-diméthyl-3-carbéthoxy-undécadién-(5,9)-one-(2)   est addi- tionné de 400   cc.   d'éthanol, de 120 g. d'hydroxyde de potassium et de 200 cc. d'eau. Le mélange est remué pendant 4 heures en vue de terminer la sa- ponification. On ajoute lentement de l'acide chlorhydrique concentré en excès au mélange de réaction susdit jusqu'à ce que le pH atteigne 1-2, puis on continue à remuer pendant deux heures à 60 C. Le mélange de réaction est ensuite lavé avec de l'eau, extrait avec de l'éther de pétrole et frac- tionné.

   On obtient ainsi 140 g. de   6,10-diméthyl-undécadién-(5,9)-one-   (2) distillant à   75 C/0,2   mm.; nD25=   1,4660.   f)   Hexahydropseudoionone.   



   On place 2000 g. de   6,7-diméthyl-undéoadién-(5,9)-one-(2)   et 100 g. de catalyseur de   Lindlar   (au carbonate de calcium   palladié,à 5%     empoisonné   au plomb) dans un autoclave muni d'un agitateur. On introduit de l'hydrogène sous une pression de 35 atmosphères. Tout en refroidissant l'autoclave, on commence à remuer et on laisse la tempérarure monter à un maximum de 95 C dans l'espace de 30 minutes. On termine alors la réaction en chauffant pen- dant environ 90 minutes à 95-100 C Le contenu de l'autoclave est filtré; le filtrat consiste essentiellement en   6,7-diméthyl-undécanone-(2),   se pré- sentant sous la forme d'un liquide incolore ayant une légère odeur de moisi. 



  Point d'ébullition : 63-65 C/ 0,3 mm. nD25   = 1,4325.   



  Exemple 2. 
 EMI3.4 
 a) Dihydr odehydrpiinalopio 
Dans l'espace de 1 heure, on introduit 193 g. de sodium métalli- que dans 7 litres d'ammoniac. On introduit alors de l'acétylène dans cet- te solution jusqu'à ce que sa couleur bleue disparaisse; on y ajoute en- suite goutte à goutte, dans l'espace de 1 heure, en remuant, 896 g. de 6- 
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 méthyl-hz.stanone-(2) dissous dans la même quantité d'éther, On continue l'introduction d'acétylène pendant encore 3 heures. Après avoir remué le 

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 mélange de réaction jusqu'au lendemain, on laisse l'ammoniac s'évaporer dans un courant d'azote. Le résidu est alors lavé, d'abord avec de l'acide sul- furique à 5%, ensuite avec de l'eau jusqu'à réaction neutre.

   En fraction- 
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 nant, on obtient, à 132 i,150 mm, le 3,7-diméthyl-octyn-(1)-0l-(3) pré- sentant l'indice de réfraction de   n5   = 1,438 . Le rendement correspond à   82,2%   de la théorie. 
 EMI4.2 
 b) Dihydolinalool . 



  On place 308 g. de 3T diméthyl-actyn (1)-0l-(3) dans un ballon muni d'un agitateur et d'une fermeture à mercure. On y ajoute alors 20 g. du catalyseur de   Lindlar   susmentionné et 500 cc. d'éther de pétrole . En remuant à la température ambiante, on introduit de l'hydrogène; l'hydrogé- nation s'effectue rapidement et est terminée après l'absorption de 2 mols d'hydrogène, c'est-à-dire au bout d'env. 6 heures. On sépare le catalyseur par filtration, et on fractionne dans le vide. On obtient   249,5   g. de 3,7- 
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 diméthyl-octén-(1)-01-(3) distillant à 81 C/IO mm.; n5= 1,4345-le4350. Le rendement est de 80% de la théorie. 
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 c ) Bromure de dihydrogéranyle. 



  234 g. (1,5 mols) de 3,7-diméthyl-octén-(1)-ol-(3) et 600 cc. d'acide bromhydrique aqueux à 48% sont remués pendant 1 heure. La couche huileuse est séparée et lavée deux fois avec de l'eau, puis séchée sur du 
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 chlorure de calcium. Le 3,7-diméthyl-1-bromo-octène-(2) obtenu (nD25=   1,463)   est employé pour l'échelon suivant sans être autrement purifie. 
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 d) 6, 7-D.rnéth.Tl-3oarbétho -undécén- ¯one- (2) . 



   On place 1800 ce. de benzène, 305 g. d'acétoacétate d'éthyle et 127 g. de méthylate de sodium fraîchement préparé dans un ballon dans l'or- dre de succession indiqué. On remue le mélange pendant 30 minutes, puis 
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 le 37 d.iméthyl-1-bromo=octène-(2) obtenu ci-dessus y est ajouté dans l'es- pace de 30 minutes. On continue de remuer pendant 6 heures à   50-60 C.   



  Le mélange de réaction est lavé avec de l'eau et le solvant distillé dans 
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 le vide. On obtient ainsi 515 g. de 67-diméthI-3-carbéthox undécén-(5)- one-(2) brut. e) Tétrahydrppseudoionone. 



  Le 6,7-diméthyl-3 carbéthoxy-undécén-(5)-one-(2) brut obtenu ci- dessus est mélangé à 1600 cc. d'éthanol, 260 g. d'hydroxyde de potassium et 300 ce. d'eau. La solution obtenue est remuée pendant 4 heures à 40- 45 C jusqu'à saponification complétée Dans l'espace de 30 minutes, on ajoute 400 ce. d'acide chlorhydrique aqueux à 37%. Pendant l'addition de l'acide, il se produit un vigoureux dégagement de dioxyde de carbone , Le mélange de réaction est remué pendant encore 1 heure à 50 C, puis dilué avec deux litres d'eau. La couche huileuse est séparée et la couche aqueuse extrai- te avec 500 cc. d'éther de pétrole. L'extrait et le produit sont réunis et lavés avec de l'eau.

   En fractionnant, on obtient le   6,7-diméthyl-undé-     oén-(5)-one-(2)     (tétrahydropseudoionone)distillant   à 65 C/0,3 mmo;   n25= 1,4465. Rendement : 71% de la théorie. 



  D   
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 f) Hexahydr op s eudo i onone 
200 g. de   6,7-diméthyl-undécén-(5)-one-(2)   sont hydrogénés sous une   pre@sion   de 35 atmosphères en présence d'un catalyseur au charbon pal- 

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 ladié à 5% fraîchement préparé. Dans l'espace de 1 heure, la température monte de 25 à 60 C; l'hydrogénation est à ce moment terminée. On fraction- ne pour obtenir le 6,7-diméthyl-undécanone-(2) distillant à 68-69 C/0,5mm; nD25= 1,433. 



  Exemple 3. a) Chlorure de   dihydrogéranyle.   



   1500 cc. d'acide chlorhydrique aqueux concentré (37%) sont ajou- tés, à la température ambiante et en remuant, à 280 g. de 3,7-diméthyl- 
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 odtén-(1)-01-(3) (obtenus suivant l'exemple 2 b). Le mélange est remué pendant 1 heure, la couche huileuse est séparée et lavée deux fois avec de l'eau. Le produit organique ainsi obtenu, consistant essentiellement en   3,7-diméthyl-l-chloro-octène-(2),   présente un index de réfraction de nD25= 1,4500. Il est employé sans autre purification pour le   prochain éche-   lon. 
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 b) 6 -Diméth 1-3-carbêtho -.undêcén.- -one- 2 . 



   On remue un mélange de 127 g. de méthylate de sodium, 310 g. d'a- cétoacétate d'éthyle et 1800 cc. de benzène. Environ 200 cc. de solvant sont alors éliminés dans un vide de 100   mm.   et le mélange de réaction est 
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 refroidi à 20 C. Le 3.7-diméthyl-1-chloro-octène-(2) obtenu ci-dessus y est ajouté dans l'espace de 1 heure. Ensuite, on augmente la température à 60 C et on l'y maintient tout en remuant pendant 12 heures. Le mélange est refroidi à la température ambiante et lavé deux fois avec de l'eau. 



  Après avoir éliminé le solvant dans la vide, on obtient un résidu consis- 
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 tant essentiellement en 6,10-diméthyl-3-carbéthoxy-undécén-(5)-one-(2). c) Tétr2Mdropsoudoionone. 



  Le 6,7-diméthyl-3-carbéthoxy-undécén-(5)-one-(2) brut obtenu ci- dessus est dissous dans 1600 oc. d'éthanol. Cette solution est addition- née de 260 g. d'hydroxyde de potassium dans 500 cc. d'eau. Le mélange est remué pendant 4 heures à   40-45 C.   Le mélange de réaction est alors   acidi-   
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 fié en y introduisant, goutt\â.- goutte, dans l'espace de 1 heure, 400 ce. d'acide chlorhydrique concentré   (37%).   Il se produit un vigoureux dégage- ment de dioxyde de carbone pendant l'acidification. Après avoir remué pen- dant encore deux heures à 60 C pour compléter la décarboxylation, le mélan- ge est refroidi et dilué avec 1,5 litres d'eau.

   La couche huileuse qui   se .   sépare est éloignée, et la couche acide aqueuse est extraite trois fois avec chaque fois 200 cc. de benzène. L'huile et les extraits benzéniques réunis sont lavés avec de l'eau jusqu'à réaction neutre. En fractionnant, on obtient un produit consistant essentiellement en   6,10-diméthyl-undécén-   (5) -one-(2) (tétrahydropseudoionone); point d'ébullition 65-66 C/0,3 mm; nD25= 1,446. On hydrogène ce produit suivant les indications de l'exemple 2 f. 



   REVENDICATIONS. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

1. Procédé pour la préparation de 6,10-diméthyl-undécanone-(2), caractérisé par le fait que l'on additionne de l'acétylène au 6-méthyl-hep- tén- (5)-one-(2) ou au 6-méthyl-heptanone-(2), que l'on soumet la triple liaison de l'acétylènecarbinol obtenu à une hydrogénation catalytique par- tielle, que l'on traite le vinyl-carbinol formé avec un aôide halogénohydri- que aqueux, que le composé halogéné obtenu est condensé avec le sel sodique d'acétocaétate d'alcoyle, que l'ester acêtoacétique substitué produit est <Desc/Clms Page number 6> soumis à une fission cétonique et que l'on hydrogène complètement les dou- bles liaisons de la cétone insaturée formée.

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'addition d'acétylène au 6-méthyl-heptén-(5)-one-(2) ou au 6-méthyl- heptanone-(2) s'effectue dans de l'ammoniac liquide au moyen de sodium ou d'amide de sodium, que l'acétylène-oarbinol obtenu est partiellement hy- drogéné à la triple liaison au moyen d'un catalyseur de palladium désacti- vé avec du plomb, que le vinylcarbinol obtenu est traité avec de l'acide halogénohydrique concentré aqueux à une température entre -5 C et 40 C, que le composé halogéné est condensé avec le sel sodique d'acéto-acétate d'alcoyle, que l'ester acétoaoétique substitué obtenu est soumis à une fis- sion cétonique et que les doubles liaisons contenues dans la cétone insatu- rée obtenue sont complètement hydrogénées catalytiquement.

3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la cétone insaturée 6,10-diméthyl-undécadién-(5,9)-one-(2) obtenue en partant de la 6-méthyl-heptén-(5)-one-(2) est hydrogénée en présence d'un catalyseur de palladium moyennant 2 mols d'hydrogène.

4. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la cétone insaturée 6,10-diméthyl-undécén-(5)-one-(2) obtenue en par- tant de la 6-méthyl-hepténone-(2) est hydrogénée en présence d'un cataly- seur de palladium moyennant 1 mol d'hydrogène.

5. Les produits préparés suivant les revendications 1 à 4.